不銹鋼的涂層配方及工藝涂層的目的是在鋼絲表面形成一層粗糙、多孔、能吸附和攜帶潤滑劑的載體,拉絲時(shí)借助這層潤滑載體將拉絲粉帶入模具中。不銹鋼絲常用涂層分鹽石灰、草酸鹽和氯(氟)系樹脂3種類型。
鹽石灰涂層成本低,原料購制方便,是國內(nèi)應(yīng)用廣泛的涂層,常用配方如表2-6。
不銹鋼的涂層配方及工藝
乳液濃度,% 編 消石灰 食鹽 元明粉 氯化石臘 磷酸三鈉 二硫化鉬 溫度 涂層方法 號(hào) Ca(OH)2 NaCl Na2SO4 Na3PO4 MoS2 ℃ |
1 20~30 8~10 >70 涂2~3次 2 20~30 8~10 10~20 2.0~2.5 >80 涂2~3次 3 15 10 0.5 1.5 0.2 >90 涂2~3次 4 10 13 6.5 3 >90 涂2~3次 |
鹽石灰涂層質(zhì)量的好壞主要取決于它在鋼絲表面的粘附強(qiáng)度,而不是它的厚度。粘附強(qiáng)度又取決于石灰顆粒的細(xì)度。因此配制消石灰時(shí),必須挑選焙燒完全,潔白純凈的石灰塊,放入8~10倍的水中,待其消化后攪拌均勻,用80目篩網(wǎng)過濾,去除砂石和未消化的碎塊。經(jīng)過濾的石灰乳放置沉淀槽內(nèi),繼續(xù)消化一周后呈雪花膏狀,即可使用。沉淀槽內(nèi)石灰應(yīng)保持濕潤狀態(tài),槽上要蓋好蓋。
消石灰中加入食鹽可以提高石灰對(duì)鋼絲的粘附性能,在隨后的拉拔過程中食鹽作為極壓添加劑能提高拉絲粉的軟化點(diǎn),改善潤滑質(zhì)量。食鹽—石灰涂層的大缺點(diǎn)是潮濕天氣極易返潮,造成涂層脫落。為此,國內(nèi)各廠家配制多種鹽石灰涂層,減少其吸濕性能。其中元明粉是粘附添加劑,氯化石臘和磷酸三鈉是極壓添加劑,二硫化鉬直接改善潤滑性能。
涂層后的不銹鋼絲應(yīng)在150~200℃下充分干燥。干燥一方面促使鋼絲表面形成載體粗膜,另一方面也有去除酸洗氫脆作用,這點(diǎn)對(duì)含碳高的鉻不銹鋼絲(如9Cr18和4Cr13)尤其重要。
草酸鹽涂層也是不銹鋼絲的一種有效涂層,歷史上曾廣泛使用,近年來國內(nèi)外均較少采用,這種涂層配方如表2-7。
表2-7 草酸鹽涂層配方 不銹鋼的涂層配方及工藝
溶液濃度,g/l 編 草酸 食鹽 大蘇打 亞硫酸鈉 鉬酸銨 氟化鈉 硫酸鐵 檸檬酸 溫度 時(shí)間 號(hào) H2C2O4 NaCl Na2S2O3 Na2SO3 (NH4)MoO4 NaF Fe2(SO4)3 C3H4OH(COOH)3 ℃ min |
1 40~60 10~30 0.5~1.0 80~90 10~20 2 50 25 3 30 10 60~70 5~10 3 37.5 1.2 8.7 50~70 30 4 120 30 3.0 160 50~70 5~15 |
20世紀(jì)80年代,日本、瑞典等國不銹鋼絲多采用氯(氟)系樹脂涂層,使用效果要比前3種好。以日本共榮社油脂化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社產(chǎn)品為例,氯系樹脂可選用LC-100、LC-105和LC-200三個(gè)品種,產(chǎn)品為淡黃色透明液體,使用時(shí)用三氯乙烯,三氯乙烷,全氯乙烯,甲苯等溶劑,按1:(1~2)的比例稀釋。鋼絲在稀釋液中浸涂后,自然干燥3-4h即可拉拔,拉拔后的鋼絲要在上述溶劑中去除涂層。氟系樹脂F-5為淡黃色懸浮液,它比氯系樹脂有更好的耐熱和耐壓性能。用氟系樹脂涂層的不銹鋼絲,可承受更高的拉拔速度,絲材表面更光亮。其使用方法與氯系樹脂相同。進(jìn)入90年代,由于樹脂涂層帶來的環(huán)境污染和對(duì)人體健康的危害很難消除,不銹鋼涂層又回到水溶性涂層的老路上。
新型涂層劑多以粉狀結(jié)晶體供貨,直接溶于水即可使用,使用維護(hù)方便。與老涂層方法相比,新涂層吸濕性少,不象硼砂和鹽石灰那樣易返潮;不象草酸鹽那樣著色;不象石灰皂那樣易脫落而引起粉塵;不象樹脂那樣影響環(huán)境和危害健康,拉絲后的殘余涂層去除方便。據(jù)初步分析,新涂層多以硼砂和元明粉(Na2SO4·10H2O)為基礎(chǔ),添加適量防潮劑、硫系或氯系極壓劑配制而成?,F(xiàn)在國內(nèi)、日本、臺(tái)灣不銹鋼絲生產(chǎn)企業(yè)常用涂層液配比及工藝如表2-8 。近年來天津特潤絲、天津東亞、濟(jì)南龍海、西安新勇、靖江博通都有類似涂層供應(yīng)。
表2-8 不銹鋼絲涂層液配比及工藝 不銹鋼的涂層配方及工藝
品種 | 外觀 | 涂層工藝 | 適用范圍 |
濃度克/升 | 溫度℃ | PH值 | 浸涂時(shí)間分 |
法CONDAT4020 | 白色 | 180~250 | 90~95 | 9.0~10 | 8 | 一般不銹鋼絲 |
法CONDAT408 | 灰色 | 180~200 | 90~95 | 9.0 | 10 | 不銹彈簧鋼絲 |
法CONDAT915 | 淺灰褐色 | 150~250 | 90-95 | 9.2 | 10~15 | 鐵素體不銹絲 |
日共榮社SP-3 | 白-淡紫色 | 100~200 | >90 | 9.2 | >10 | 一般不銹鋼絲 |
日共榮社SP-100 | 白-淡黃色 | 50~150 | 90~95 | 7.8 | >10 | 不銹彈簧絲 |
注:涂層后鋼絲自然風(fēng)干或120~130℃烘烤10分鐘